物聯(lián)網(wǎng)節(jié)能分簇路由與碰撞檢測算法研究

【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)是將各種信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)等IT技術相結合所形成的網(wǎng)絡,目的是能夠遠程感知和控制所有物品,物聯(lián)網(wǎng)以智能、快捷、方便的特點成為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),世界各國都投入大量的人力和資金開展其關鍵技術的研究開發(fā),力爭占據(jù)經(jīng)濟技術的制高點。在物聯(lián)網(wǎng)眾多的關鍵技術中,準確、節(jié)能、高效的信息采集是智能控制的基礎,論文主要從其中涉及的核心技術:RFID技術和無線傳感器網(wǎng)絡這兩方面進行節(jié)能分簇路由協(xié)議和多標簽碰撞算法的分析研究。文章主要內容如下: 在分析無線傳感器網(wǎng)絡LEACH協(xié)議的基礎上進行算法改進,根據(jù)其能耗模型的特點,考慮節(jié)點當前剩余能量,通過控制網(wǎng)絡內冗余節(jié)點休眠,采用中轉節(jié)點轉發(fā)較遠節(jié)點的監(jiān)測信息,以減少網(wǎng)絡中的冗余節(jié)點個數(shù)和簇首的數(shù)據(jù)通信量。仿真結果表明,新算法能有效節(jié)約網(wǎng)絡能量,平衡節(jié)點能耗,延長網(wǎng)絡生存時間。 分析了RFID系統(tǒng)的二進制搜索算法及其擴展算法,并對返回式二進制算法進行改進,通過減少閱讀器發(fā)送信息長度和標簽回送信息長度的方法,縮短識別時間,提高識別效率。仿真結果表明,改進算法減少了通信數(shù)據(jù)量,能達到快速準確識別標簽的目的。 將無線傳感器網(wǎng)絡和RFID這兩項關鍵技術相結合,應用于智能停車場管理系統(tǒng)中,并對其中涉及的核心部分系統(tǒng)進行了軟硬件的設計與實現(xiàn)。 【關鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 無線傳感器網(wǎng)絡 節(jié)能 RFID技術 防沖突算法
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 本課題研究背景9-10
• 1.2 國內外物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國外物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本課題研究目的和主要內容13-14
• 1.4 文章結構安排14-15
• 2 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術15-23
• 2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術概述15-16
• 2.2 無線傳感網(wǎng)絡技術16-18
• 2.2.1 路由協(xié)議問題16-17
• 2.2.2 能量問題研究17
• 2.2.3 安全問題17
• 2.2.4 同步技術17-18
• 2.3.5 服務質量18
• 2.3 射頻識別技術18-21
• 2.3.1 工作頻率選擇18-19
• 2.3.2 RFID天線研究19
• 2.3.3 標簽芯片19-20
• 2.3.4 防沖突技術研究20-21
• 2.3.5 安全與隱私問題21
• 2.4 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術應用實例21-22
• 2.5 本章小結22-23
• 3 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)能路由算法研究23-35
• 3.1 路由分簇協(xié)議簡介24-27
• 3.1.1 LEACH協(xié)議24-25
• 3.1.2 LEACH-B算法25-26
• 3.1.3 HEED協(xié)議26
• 3.1.4 PEGASIS協(xié)議26-27
• 3.2 一種節(jié)能分簇路由協(xié)議改進27-32
• 3.2.1 網(wǎng)絡模型27
• 3.2.2 能量模型與分析27-28
• 3.2.3 改進算法描述28-32
• 3.3 仿真實驗與結果分析32-34
• 3.3.1 仿真環(huán)境32-33
• 3.3.2 實驗結果分析33-34
• 3.4 本章小結34-35
• 4 RFID系統(tǒng)多標簽碰撞算法研究35-47
• 4.1 RFID系統(tǒng)多標簽碰撞算法協(xié)議簡介36-40
• 4.1.1 基本二進制搜索算法36-38
• 4.1.2 動態(tài)二進制搜索算法38-39
• 4.1.3 返回式二進制搜索算法39-40
• 4.2 一種返回式二進制搜索算法改進40-43
• 4.2.1 RFID系統(tǒng)通信模型40
• 4.2.2 改進算法描述40-43
• 4.3 仿真實驗與特性分析43-45
• 4.3.1 數(shù)學分析43-44
• 4.3.2 實驗結果與分析44-45
• 4.4 本章小結45-47
• 5 基于物聯(lián)網(wǎng)技術的停車場系統(tǒng)設計47-60
• 5.1 停車場系統(tǒng)設計47-50
• 5.1.1 車輛出入控制系統(tǒng)48-50
• 5.1.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)50
• 5.2 系統(tǒng)硬件實現(xiàn)50-56
• 5.2.1 RFID識別系統(tǒng)硬件實現(xiàn)51-55
• 5.2.2 WSN節(jié)點硬件實現(xiàn)55-56
• 5.3 系統(tǒng)軟件設計56-59
• 5.3.1 RFID系統(tǒng)軟件設計56-58
• 5.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡部分軟件設計58-59
• 5.4 本章小結59-60
• 6 總結與展望60-62
• 6.1 總結60
• 6.2 展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文66

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一種基于模擬退火算法的無線傳感器網(wǎng)絡最優(yōu)簇類求解方案    李芳芳;王靖;

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能量高效的異類無線傳感器網(wǎng)絡分簇算法研究    祝穎;徐紅兵;肖俊;

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無線網(wǎng)絡多源視頻的機會路由傳輸與調度    馬國亮;孫立峰;楊士強;

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